水工建筑物孙明权土石坝的构造73坝体排水和反滤层课件.pptx

(1)(1)排水的作用排水的作用(2)(2)设计要求设计要求(3)(3)常见的排水型式常见的排水型式1.1.坝体排水坝体排水(1)(1)排水的作用：排水的作用： 控制和引导渗流，控制和引导渗流，降低坝体润线，降低坝体润线，加速孔隙水压力消散，以增加坝体稳加速孔隙水压力消散，以增加坝体稳定，并定，并保护下游坝坡免遭保护下游坝坡免遭冻胀破坏。冻胀破坏。(2)(2)设计要求：设计要求： 能自由地向坝外排出全部渗透水；能自由地向坝外排出全部渗透水；应按反滤要求设计；便于观测和检修。应按反滤要求设计；便于观测和检修。(3)(3)常见的排水型式有：常见的排水型式有： a.a.棱体排水棱体排水 b. b.贴坡排水贴坡排水 c. c.褥垫排水褥垫排水 d. d.综合式排水综合式排水 另外还有网状排水带、排水管另外还有网状排水带、排水管和竖式排水体等型式。和竖式排水体等型式。a.a.棱体排水棱体排水 结构：结构：下游坡脚用块石堆成的棱体，下游坡脚用块石堆成的棱体，顶宽顶宽1 12m2m，坝坡（内，坝坡（内1 1：1 11 1：1.51.5、外、外1 1：1.51.51 1：2.02.0） 优点：优点：排水效果好，可以降低浸排水效果好，可以降低浸润线，防止坝坡冻胀，保护下游坝脚润线，防止坝坡冻胀，保护下游坝脚免遭波浪淘刷，还可与坝基排水相连免遭波浪淘刷，还可与坝基排水相连接。当坝基强度足够时，还可支撑坝接。当坝基强度足够时，还可支撑坝体、增加坝体的稳定性。体、增加坝体的稳定性。 缺点：缺点：石料用量大，费用高，与石料用量大，费用高，与坝体施工有干扰，检修困难。坝体施工有干扰，检修困难。b.b.贴坡排水贴坡排水 结构：结构：又称表层排水，又称表层排水，在下游坝在下游坝坡表面用一二层堆石或砌石加反滤层铺坡表面用一二层堆石或砌石加反滤层铺设成。设成。 优点：优点：结构简单，用料省，施结构简单，用料省，施工方便，易于检修。工方便，易于检修。 缺点：缺点：不能降低浸润线，不能降低浸润线，防冻防冻性较差。性较差。但能提高坝坡的抗渗稳定但能提高坝坡的抗渗稳定性和抗冲刷能力。性和抗冲刷能力。c.c.褥垫排水褥垫排水 结构：结构：沿坝基面平铺的由块石组沿坝基面平铺的由块石组成的水平排水层、外包反滤层。成的水平排水层、外包反滤层。 常用于下游水位较低或无水的情况。常用于下游水位较低或无水的情况。 优点：优点：排水伸入坝体内部，当下排水伸入坝体内部，当下游无水时，能有效地降低坝体浸润线，游无水时，能有效地降低坝体浸润线，有助于坝基排水，加速软粘土地基的有助于坝基排水，加速软粘土地基的固结。固结。 缺点：缺点：对不均匀沉降的适应性差，对不均匀沉降的适应性差，易断裂且难以检修。易断裂且难以检修。 d.d.综合式排水综合式排水 兼有各种单一排水型式的优点。兼有各种单一排水型式的优点。 2.2.反滤层反滤层及过渡层及过渡层 反滤层一般由反滤层一般由1 13 3层级配均匀，层级配均匀，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成，耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向而增大。每层粒径随渗流方向而增大。(1)(1)反滤层反滤层的作用的作用(2)(2)反滤层设计的原则反滤层设计的原则(3)(3)反滤层的设计反滤层的设计(4)(4)反滤层的位置反滤层的位置(5)(5)反滤层类型反滤层类型(6)(6)过渡层过渡层(1)(1)反滤层反滤层的作用：的作用： 滤土排水，滤土排水，保护渗流出口，保护渗流出口，防止水防止水工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗流变形的破坏以及不同土层界土等渗流变形的破坏以及不同土层界面的接触冲刷。在下游侧具有承压水面的接触冲刷。在下游侧具有承压水的土层，还可起压重作用。的土层，还可起压重作用。(2)(2)反滤层设计的原则：反滤层设计的原则： 被保护土层不发生管涌等有害被保护土层不发生管涌等有害的渗透变形。的渗透变形。 透水性大于被保护土层，能通透水性大于被保护土层，能通畅地排除渗透水流，同时不致被细颗畅地排除渗透水流，同时不致被细颗粒淤塞而失效。粒淤塞而失效。(3)(3)反滤层的设计：反滤层的设计：8515dD45 且1515dD5(4)(4)反滤层的位置：反滤层的位置： 在土质防渗体与坝壳或坝基透水在土质防渗体与坝壳或坝基透水层之间，以及渗流进入排水处。层之间，以及渗流进入排水处。(5)(5)反滤层类型：反滤层类型： 型反滤：其特点是反滤层位于被型反滤：其特点是反滤层位于被保护土层的下部，渗流方向主要由上保护土层的下部，渗流方向主要由上向下，如褥垫排水；向下，如褥垫排水； 型反滤：其特点是反滤层位于被型反滤：其特点是反滤层位于被保护土层的上部，渗流方向主要由下保护土层的上部，渗流方向主要由下向上，如减压沟的反滤层。向上，如减压沟的反滤层。 渗流方向近乎水平或倾斜向，反滤渗流方向近乎水平或倾斜向，反滤层近乎垂直或倾斜向的情况，属于过渡层近乎垂直或倾斜向的情况，属于过渡型，如贴坡反滤等，可归为型，如贴坡反滤等，可归为型。型。(6)(6)过渡层：过渡层： 避免刚度相差较大的两种土料之间避免刚度相差较大的两种土料之间产生急剧的变形和应力。产生急剧的变形和应力。 反滤层可以起过渡层作用，但过渡反滤层可以起过渡层作用，但过渡层不能做反滤层。层不能做反滤层。